СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

СВАРКА МЕДИ

Медь в чистом виде практически не применяется, а наличие примесей осложняет сварочный процесс. Введе­ние примесей и легирующих элементов в меди разделяет ее на сплавы, к которым относят: латунь, бронзу и мед - но-никелевые сплавы.

Латунь — сплав меди с цинком.

Медно-никелевыми называют сплавы меди с никелем или с железом и марганцем.

Бронзой считают сплавы, в которых основными леги­рующими элементами являются никель или цинк.

Наличие примесей определяют физико-химические свойства сплава. К ним относят:

— высокую теплопроводность сплава, которая приво­дит к большим скоростям охлаждения сварочной ванны, что в свою очередь влечет за собой рост зерен и ухудшение качества шва. Бороться с этим явлением помогает сварка с использованием повышенной погонной энергии;

— высокий коэффициент термического расширения, что вызывает большие остаточные напряжения и дефор­мации;

— высокую литейную усадку остывающего металла, что влечет за собой деформации сварочного шва и около - шовной зоны, а в случаях жесткого закрепления дета­лей — высокие остаточные напряжения и деформации;

— интенсивное испарение цинка из расплавленного металла, что способствует появлению пористости шва;

— высокую чувствительность расплавленной меди к водороду, способствующую появлению пузырьков воды, что является причиной многочисленных пор и трещин. Это явление называют водородной болезнью меди;

— легкую окисляемость меди при высоких температу­рах, что приводит к образованию тугоплавких оксидов;

— высокую текучесть расплавленной меди, что приво­дит к дополнительным трудностям при сварке (особенно в вертикальных и потолочных швах).

Подготовительный этап включает в себя тщательную разделку и очистку поверхностей непосредственно перед сваркой. Для этого свариваемые кромки и околошовную зону зачищают шабером или металлической щеткой до блеска, после чего выполняют обезжиривание бензином, уайт-спиритом или другим растворителем. Зазор между свариваемыми поверхностями - не должен превышать 2 мм, поэтому детали сжимают между собой или выпол­няют прихватки.

Сварочную проволоку перед употреблением Подверга­ют очистке травлением. Для этого применяют водный ра­створ азотной кислоты (75 см3/л) или смесь серной и со­ляной кислоты в соотношении 100:1 с последующей про­мывкой в воде, затем в щелочи, после чего снова в чистой проточной воде. После промывки проволоку сушат горя­чим воздухом. Медные электроды перед сваркой прока­ливают, что снижает вероятность проявления водород­ной болезни.

Сварку меди и ее сплавов выполняют в среде защит­ных газов, в качестве которых служат азот, аргон или ге­лий, а также их смеси. Наибольшая эффективность свар­ки достигается при использовании азота, обеспечиваю­щего высокий КПД дугового разряда. Ручная сварка угольным электродом применяется для малоответствен­ных деталей и изделий. Угольные электроды целесообраз­но использовать при толщине меди до 15 мм. При толщи­не меди больше этого значения пользуются графитовыми или вольфрамовыми электродами. Сварку выполняют на постоянном токе прямой полярности плотностью 200— 400 А/смг. Электроды затачивают на конус (на 1/3 длины).

Перед началом сварки, а также в процессе ее металл толщиной до 5 мм подвергают предварительному подогре­ву: медь — 250—300°С, латунь — 300—350”С и бронзу — 500—600°С. Схема взаимного расположения горелки, при­садочной проволоки и сварочной ванны приведена на рис. 42. Для того чтобы избежать попадания расплавлен­ного металла на неплавящийся электрод, присадочную проволоку вводят не в столб дуги, а подают к краю и несколько сбоку, что одновременно обеспечивает равно­мерное расплавление.

Длину сварочной дуги поддерживают в пределах 1,5— 3 мм, а вылет конца электрода — 3—5 мм. Электрод рас­полагают под углом 75—90° к свариваемому изделию, присадочную проволоку — под углом 10—15°. Если защит­ный газ недостаточно оберегает металл от окисления, присадочный материал применяют с раскислителем. Ре­жимы ручной дуговой сварки в среде аргона приведены в табл. 16.

Первые слои сварочного шва накладывают без коле­баний электрода, следя за тем, чтобы все прихватки были полностью проварены. Сварку ведут без перерыва, особое внимание уделяя проварке корня шва, В случае вынужден­ных перерывов необходимо следить за тем, чтобы сече­ние было заполнено металлом не менее чем на половину стенки. Возобновляют сварку только после зачистки и предварительного подогрева, перекрывая ранее наложен­ный шов на 10—20 мм.

После сваркишов проковывают, а затем отжигают при температуре 600—660'С для выравнивания химического состава и получения мелкозернистой структуры шва.